船载自动识别系统技术及其对航行安全的影响

2019-11-29杨震

商品与质量 2019年32期

杨震

交通运输部广州打捞局广东广州 510290

随着世界经济发展水平的不断提升，船舶数量不断增多，船舶运输行业的发展逐渐向高速化和大型化的趋势前进。但是在船舶运输过程中受多种不可抗力因素的影响，海损事故经常发生，不仅影响到了船舶的正常航行，对海洋生态环境也造成了非常不利的影响。因此，如何降低船舶航行中对于海洋的污染，成为了亟待解决的问题，必须要提高相关部门的高度重视。同时，随着信息化时代的到来，信息技术和科学技术快速发展，为这方面的研究带来了非常坚实的基础保障，其中船载自动识别系统技术就是这样发展而来的，以下将对船载自动识别系统技术及其对航行安全的影响进行具体分析。

1 船载自动识别系统技术

1.1 产生的背景

在船舶的运输过程中，无论处在何种水域环境下，都要对航行的状态、船舶的类型以及相关的信息等进行随时随地了解，这样才能够在出现紧急事故后迅速采取解决措施，降低海上事故的发生几率。以往对于船舶航行安全的监测采取的是雷达和VHF 技术等监测方式，进行船舶信息和航行状态的获取，但是这种技术存在一定的缺陷性，一旦发生海上事故，是无法从语言上及时与对方进行交流和沟通的，这样就无法很好地掌握其航行需求及操船意图，进而发生海上安全事故。

船载自动识别系统技术第一次是在1996 年确定的，各国成员对此进行了广泛地讨论，最后得出的结论是，船载自动识别系统技术的应用，能够很好地解决船舶之间、船岸之间不断增长的信息需要，便利了双方的信息传输与交换。1997 年IMO 组织的成员确定了以自租住通信网络技术为基础的“通用船载自动识别系统”，并在全球海上实施该系统。到1985 年该项技术在第69 届航行安全委员会会议上被采纳，1999 年的NAV45 会议通过了船载自动识别系统的强制装载决定[1]。

1.2 定义及工作模式

船载自动识别系统是一项对船舶碰撞问题进行改善和避免的自备性工具，是一种不依靠雷达技术进行船舶信息获取的技术方式，是一种对船舶位置进行报告的系统性工具。该项技术方式在实际的应用过程中，可以以一定的速度向船舶和岸上发送船舶的具体位置、航行情况及其他船舶的信息。这些信息在发生之后，其他的船舶和岸上的基站能够对装备了此项系统的船舶进行自动性的定位和跟踪。可见，在海上船舶航行过程中应用此项技术，能够大大地提高航行的安全性，实现对船舶航行的实时监测，为海上事故预警提供了重要的作用。此项技术在应用中采取的是自组织时分多路接续技术，可以进行高速率的传播，以此来保证传播行使的安全性问题[2]。

船载自动识别系统包括三个部分：GPS 接收机、通信处理器和两个多信号的VHF 数字接发机。其中，GPS 接收机可以对船舶的位置、速度、方向等进行获取，通信处理器则可以在两个频道上对VHF 数字接发机进行控制。在海域和其他水域内默认的工作模式是两个信道工作模式，船载自动识别系统可以对所有的频道进行接收，并在规定的时间范围内在两个频道内进行交替传达。船载自动识别技术在所有的区域内可以使用自动和连续的工作模式，也可以由岸上控制中心指定方式，如果在船舶与岸台之间进行数据传输时出现了疑问，可以使用轮询方式。

1.3 特点

第一，承载的信息量更大。该项技术与传统的雷达技术相比，在提供船舶基本数据之外，还会提供船舶的标识、速度、航行的状态、方向等多种数据资源。

第二，跨越障碍性传输。该项技术与传统的雷达技术相比，在信号传输上可以实现跨障碍性地传输，这样就可以使沿海地形产生盲点被消除。

第三，不易受不良天气影响。该系统在应用过程中受海上恶劣天气的影响是非常小的，在应用过程中不会出现因为恶劣天气而丢失小目标或者被其他电磁波感染等现象。

第四，可以进行近距离的目标显示。该项系统在应有中是不存在近距离盲区的，也就是可以将大小目标均显示出来，这是雷达无法做到的[3]。

船载自动识别系统技术与传统的雷达技术相比具有很大的优越性，这些都是其自有的技术特征，但是此项技术是无法取代雷达的。在应用中也存在一些不足之处，比如该项系统只适用于装载了该设备的船舶。但是雷达就没有这方面的限制，雷达所探测的目标数量是没有具体限制的，所以两项技术要结合应用。

2 船载自动识别系统技术对航行安全的影响

船载自动识别系统技术是一项被要求强制性装载的无线电设备，能够自动识别传播信息，对保证船舶航行的安全性等具有非常重要的意义。船载自动识别系统是一项被动性的监视系统，所以其应用范围受其安装范围的影响，未来随着安装量的不断扩大，应用范围也将不断地扩大。所以说，船载自动识别系统在海水航行中的应用，必然会对航行的安全造成非常大的影响，主要体现在以下几个方面：

2.1 AIS、VDR、ECDIS 的关键作用

船舶自动识别系统（AIS）、船载航行数据记录仪（VDR）、电子海图和信息系统（ECDIS 是船舶航行中必须要应用到的独立的系统，但是这几个系统之间又是紧密相连的。各自独立的系统，但又是紧密联系的。AIS、VDR 系统在获取到数据信息之后必须要借助ECDIS 进行显示AIS、VDR 所获取到的数据信息可以进行相互的引证，证明数据的准确性和一致性，所以这三个系统在船舶航行中具有非常重要的作用。同时，在船舶上安装AIS 系统，可以对周边所有安装AIS 系统的船舶的船名、呼号、船长、货物种类等船舶静态数据进行获取，对航向、航速、位置、相对距离等船舶航行动态数据进行获取，这些都能够为船舶航行的安全提供坚实的保障。而；VDR 能在事故后保存记录数据并恢复和再现这些数据，对事件的还原准确程度和对事故原因分析提供原始数据的程度是传统的方法无法比拟的。

2.2 有效地解决船舶避碰问题

船舶在动识别系统技术是解决船舶避碰问题的一项非常有效的方式，这是由于此项技术方式在应用的过程中，能够快速且有效地与船岸、船舶之间进行对话和沟通。在船载自动识别系统当中，其动态信息包括了对船舶位置、船舶速度、船舶航行方向、船舶航行状态等信息。这些功能的存在能够使船舶获取到更加全面的信息内容，从而帮助其在海上航行过程中有效地避险，正确地采取碰触行动。系就是万一避让不当，船舶之间发生了碰撞事件之后，造成两船发生碰撞事故时，在AIS 系统中会自动地保存对方船舶的运行情况，进而在第一时间内确认事故的实际情况并了解损失问题，能够减少很多的工作步骤，而由AIS 系统自动记录和保存的功能，可以清楚地显示事故的动态，事故的责任自然很容易判别。

2.3 AIS 系统在VTS、ARPA 等方面的影响

AIS 系统在VTS、ARPA 等方面的影响是很大的，从VTS 的角度来说，可以使VTS 工作范围拓宽，使VTS 精度提高，船舶识别功能越来越强大，工作效率越来越高。最直接的体现就在VTS 工作人员VHF 通信叫喊声的彻底取消，也为航海保障会起到更好的作用。从ARPA 角度来说，AIS 系统在目标识别与船舶协助与避让方面起到了重要的作用，降低了船舶碰撞事故的发生几率[4]。

2.4 AIS 系统对航标的影响

因为航标设在流动的水中，以往为了提高航标的安全系数，要对航槽进行相应地加宽。但是在只AIS 系统应用之后，采用电子航标的方式，使航标不再受水流的影响而移动的，在同样的安全系数的情况下，可以降低对航槽开挖宽度的要求。从而降低航槽建设成本。同时，在AIS 系统下还可以改善灯浮的现象，部分搁浅事故也就可以避免。如果在AIS 系统情况下仍需要现行的实物航标的话，只要在现行灯标体上安置一台AIS 设备就能解决。当灯标发生移位时，移位了的灯标上的AIS 设备就能把移动了的位置报告出来并报警，对航行安全是非常有好处的。